如何理解電磁波裡的截止波數和波向量這個概念?最好通俗一點講物理意義?

時間 2021-11-06 23:10:37

1樓:哎呀我滴小耳朵

說一下我的理解吧,波向量k,顧名思義是乙個向量,它可以有kx,ky,kz三個分量,k的模長等於 ,與電磁波的頻率和媒介的引數有關,單位是rad/m,表示電磁波的相位隨距離的變化率。k的方向代表電磁波的相位變化率最大的方向,可以模擬梯度去理解。k也決定了電磁波的波長,這個λ對應的是電磁波在無限媒介中的波長,也就是說,在沿著k的方向上看去,電磁波的波長是最短的,在其他任意方向上的波長都要比λ要長!

而截止波數kc通常是在有界媒質中(比如金屬波導)來考慮的,把x方向和y方向定義為波導橫截面內的兩個方向,把平行於波導軸向定義為z方向,那麼 ,kx和ky只與波導橫截面的尺寸以及傳輸的模有關, 它代表電磁波沿著波導截面方向傳播的相位變化率,對應的是截止波長 ,也就是電磁波在沿著橫截面方向看去所允許傳輸的最大波長,當電磁波在無限媒介中的波長λ超過截止波長λc時,那麼電磁波在橫截面方向看去的波長也一定超過λc,那麼電磁波將無法在該波導中傳播,即截止狀態。

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